Estudiar la propagación de COVID-19 durante conversaciones cortas

Cuando una persona estornuda o tose, potencialmente puede transmitir gotitas portadoras de virus como el SARS-CoV-2 a otras personas cercanas. ¿Hablar con una persona infectada también conlleva un mayor riesgo de infección? ¿Cómo se mueven las gotas del habla o los «aerosoles» en el espacio aéreo entre las personas que interactúan?

Para responder a estas preguntas, un equipo de investigación ha llevado a cabo simulaciones por ordenador para analizar el movimiento de los aerosoles del habla. El equipo incluye investigadores del Departamento de Ingeniería Aeroespacial del Instituto Indio de Ciencias (IISc), junto con colaboradores del Instituto Nórdico de Física Teórica (NORDITA) en Estocolmo y el Centro Internacional de Ciencias Teóricas (ICTS) en Bangalore. Su estudio fue publicado en la revista Caudal.

El equipo visualizó escenarios en los que dos personas sin máscara están de pie a dos, cuatro o seis pies de distancia y hablando entre sí durante aproximadamente un minuto, y luego estimó la velocidad y el alcance de la propagación de los aerosoles de voz de uno a otro. Sus simulaciones mostraron que el riesgo de infectarse era mayor cuando una persona actuaba como un oyente pasivo y no participaba en una conversación bidireccional. Factores como la diferencia de altura entre las personas que hablan y la cantidad de aerosoles liberados por la boca también parecen jugar un papel importante en la transmisión viral.

«Hablar es una actividad compleja… y cuando las personas hablan, no son realmente conscientes de si esto puede constituir un medio de transmisión de virus», dice Sourabh Diwan, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Aeroespacial y uno de los autores correspondientes.

En los primeros días de la pandemia de COVID-19, los expertos creían que el virus se propagaba principalmente sintomáticamente al toser o estornudar. Pronto, quedó claro que la transmisión asintomática también conduce a la propagación de COVID-19. Sin embargo, muy pocos estudios han analizado el transporte de aerosoles por el habla como un posible modo de transmisión asintomática, según Diwan.

Para analizar los flujos del habla, él y su equipo modificaron un código de computadora que habían desarrollado originalmente para estudiar el movimiento y el comportamiento de los cúmulos, las nubes hinchadas parecidas al algodón que generalmente se ven en un día soleado. El código (llamado Megha-5) fue escrito por S. Ravichandran de NORDITA, el otro autor correspondiente del artículo, y se utilizó recientemente para estudiar la interacción de flujo de partículas en el grupo de Rama Govindarajan en ICTS. El análisis realizado por el equipo sobre los flujos del habla incorporó la posibilidad de entrada viral a través de los ojos y la boca para determinar el riesgo de infección; la mayoría de los estudios anteriores solo habían considerado la nariz como punto de entrada.

«La parte computacional fue intensiva y tomó mucho tiempo realizar estas simulaciones», explica Rohit Singhal, primer autor y Ph.D. estudiante del Departamento de Ingeniería Aeroespacial. Diwan agrega que es difícil simular numéricamente el flujo de los aerosoles de voz debido a la naturaleza altamente fluctuante («turbulenta») del flujo; factores como la tasa de flujo en la boca y la duración del habla también juegan un papel en la configuración de su evolución.

En las simulaciones, cuando los altavoces eran de la misma altura o de alturas drásticamente diferentes (uno alto y otro bajo), se encontró que el riesgo de infección era mucho menor que cuando la diferencia de altura era moderada: la variación parecía una curva de campana. Con base en sus resultados, el equipo sugiere que solo girar la cabeza unos nueve grados uno del otro mientras se mantiene el contacto visual puede reducir considerablemente el riesgo para los oradores.

En el futuro, el equipo planea enfocarse en simular diferencias en el volumen de las voces de los oradores y la presencia de fuentes de ventilación en su vecindad para ver qué efecto pueden tener en la transmisión viral. También planean participar en discusiones con los formuladores de políticas de salud pública y epidemiólogos para desarrollar pautas adecuadas. «Cualesquiera que sean las precauciones que podamos tomar mientras volvemos a la normalidad en nuestras interacciones diarias con otras personas, contribuirán en gran medida a minimizar la propagación de la infección», dice Diwan.